預(yù)制場(chǎng)建設(shè)方案計(jì)算書

./市鶴洲至高欄港高速公路一期工程HGTJ4標(biāo)預(yù)制場(chǎng)建設(shè)方案計(jì)算書單位：一公局橋隧工程二〇一八年十一月.目錄TOC\o"2-2"\h\z\t"標(biāo)題1,1"1、計(jì)算依據(jù)12、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)12.1鋼筋混凝土設(shè)計(jì)參數(shù)12.2混凝土管樁設(shè)計(jì)參數(shù)12.3巖土設(shè)計(jì)參數(shù)12.3地質(zhì)土層參數(shù)23、設(shè)計(jì)荷載23.1、預(yù)制梁自重23.2龍門吊荷載24、管樁打設(shè)深度計(jì)算34.1設(shè)計(jì)荷載34.2PHC管樁入土深度計(jì)算34.3PHC管樁穩(wěn)定性計(jì)算45、基礎(chǔ)計(jì)算45.1制梁臺(tái)座基礎(chǔ)計(jì)算45.2存梁臺(tái)座基礎(chǔ)計(jì)算85.3龍門吊基礎(chǔ)計(jì)算116、結(jié)論建議13.1、計(jì)算依據(jù)1>《市鶴港高速公路HGTJ4標(biāo)施工圖設(shè)計(jì)及工程地質(zhì)勘查報(bào)告》2>《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)》GB50007-2011；3《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)》GB50017-20034《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)》GB50009-20125《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)》6《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)》7《預(yù)制場(chǎng)建設(shè)方案設(shè)計(jì)圖》；8《路橋施工計(jì)算手冊(cè)》；9《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)》GB50009-2012；10《施工現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)用電安全技術(shù)規(guī)》JGJ46-2005。2、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)2.1鋼筋混凝土設(shè)計(jì)參數(shù)編號(hào)材質(zhì)抗壓強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度彈性模量備注[fc]MPa[ft]MPaEMPa1HRB400260260205000容許值2HRB335220220205000容許值3C3010.91.130000容許值2.2混凝土管樁設(shè)計(jì)參數(shù)混凝土管樁采用PHC-400-AB-95型,容許承載力如下：編號(hào)規(guī)格抗彎抗剪抗拉抗壓重量備注[M]kN.m[V]kN[N]kN[R]kN[G]kN/m1PHC-400AB8816453622882.37設(shè)計(jì)值2.3巖土設(shè)計(jì)參數(shù)根據(jù)地勘資料,巖土參數(shù)取值如下：土層名稱側(cè)阻力極限標(biāo)準(zhǔn)值端阻力極限標(biāo)準(zhǔn)值地基承載力特征值[qik]kPa[qisk]kPa[fak]kPa人工填土2260-150淤泥14100050淤泥質(zhì)土14120060粉質(zhì)粘土502200全風(fēng)化14060002.3地質(zhì)土層參數(shù)根據(jù)地勘資料,土層深度取值如下：地層編號(hào)地質(zhì)情況層底高程〔m層厚<m>1填土-1.780.92淤泥-15.2813.53淤泥質(zhì)土-19.784.54粉質(zhì)黏土-38.4818.705全風(fēng)化-55.216.73、設(shè)計(jì)荷載3.1、預(yù)制梁自重各類型預(yù)制梁最大自重荷載如下：編號(hào)預(yù)制梁長(zhǎng)度預(yù)制梁最大方量容重自重備注L〔mV<m3>kN/m3GdzkN12531.626821.623041.1261068.633550.3261307.844064.4261674.43.2龍門吊荷載1100t龍門吊荷載龍門吊共4組走行輪箱,單組走行輪箱處有3個(gè)走行輪箱〔共6個(gè)走行輪,單組走行輪箱處最大荷載如下：GLX1=K*0.5*<0.5Glm+Gtc+0.5Gdz>=820.4kN其中：K=1.3考慮水平荷載增大系數(shù)Glm=750kN龍門吊自重Gtc=50kN天車吊具自重Gdz=1674kN最大吊重〔40m箱梁考慮80t龍門吊的自身荷載及最大起重量為30m箱梁,自身重量及起重荷載均小于100t龍門吊荷載,則計(jì)算時(shí)采用100t龍門吊荷載計(jì)算。4、管樁打設(shè)深度計(jì)算4.1設(shè)計(jì)荷載根據(jù)預(yù)制管樁布置,制梁臺(tái)座、存梁臺(tái)座、龍門吊軌道均為管樁基礎(chǔ)；單樁設(shè)計(jì)荷載如下;F1=0.25MAX<Gdz>=418.6kN40m/35m制梁臺(tái)座單樁荷載F2=0.25MAX<Gdz>=327kN30m制梁臺(tái)座單樁荷載F3=0.25MAX〔2Gdz=534.3kN30m存梁臺(tái)座單樁荷載F4=0.25MAX〔2Gdz=837kN40m存梁臺(tái)座單樁荷載F5=MAX〔GLX=820.4kN大龍門吊軌道單樁荷載F6=MAX〔GLX=55kN小龍門吊軌道單樁荷載4.2PHC管樁入土深度計(jì)算A400PHC管樁承載力：Ra=/K其中：u=πd=1.26m管樁的周長(zhǎng)D1=0.4m管樁直徑D2=0.21管樁空心直徑A=0.126㎡管樁毛截面面積AP=0.035㎡樁端空心截面面積Aj=0.091㎡樁端凈截面面積=0.8樁端閉塞效應(yīng)系數(shù)K=2結(jié)構(gòu)安全系數(shù)最小入土深度計(jì)算結(jié)果見下表：編號(hào)名稱入土深度摩阻力端承力承載力設(shè)計(jì)荷載樁端持力層HmqikNqkkNRakNFkN140m制梁32373.8130.9504.7460.5粉質(zhì)黏土230m制梁28248.2130.9379.1294粉質(zhì)黏土330m存梁36499.5130.9630.4587.7粉質(zhì)黏土440m存梁44750.8130.9881.7879.1粉質(zhì)黏土5大龍門吊基礎(chǔ)44750.8130.9881.7833.1粉質(zhì)黏土6小龍門吊基礎(chǔ)28248.2130.9379.155.0粉質(zhì)黏土則管樁豎向承載力滿足上部荷載的要求。4.3PHC管樁穩(wěn)定性計(jì)算1計(jì)算說明：根據(jù)管樁打設(shè)深度確定40m存梁區(qū)樁基打設(shè)深度最長(zhǎng),所以管樁穩(wěn)定性計(jì)算以此類樁基為主?！?8kN.m〔PHC預(yù)應(yīng)力管樁最大開裂彎矩滿足要求5、基礎(chǔ)計(jì)算5.1制梁臺(tái)座基礎(chǔ)計(jì)算計(jì)算說明5.1.2建模計(jì)算1結(jié)構(gòu)建模采用MIDAS有限元軟件建立梁?jiǎn)卧Ｐ?各構(gòu)件均以實(shí)際截面模擬。2邊界條件預(yù)制管樁位置約束位移和順基礎(chǔ)方向轉(zhuǎn)動(dòng)自由度。3荷載施加預(yù)制梁荷載簡(jiǎn)化為均布荷載荷載,施加在基礎(chǔ)頂面相應(yīng)位置?；A(chǔ)自重荷載在澆筑過程中由地基土承擔(dān),模型中不予考慮。5.1.3荷載計(jì)算預(yù)制梁底部寬度為1m,均布荷載：q=Gdz/2l=930.2kN/m其中：Gdz=1674.4kN預(yù)制梁最自重L=0.9m預(yù)制梁底座部寬度5.1.4正截面配筋計(jì)算5.1.5頂面配筋計(jì)算2>制梁臺(tái)座工字鋼最大允許彎矩：111.6kN.m,安全系數(shù)考慮為1.5,。111.6kN.m＞104.7kN.m,滿足要求。5.2存梁臺(tái)座基礎(chǔ)計(jì)算5.2.1計(jì)算說明預(yù)制梁雙層存梁,預(yù)制梁軸線與臺(tái)座中心線對(duì)齊、存放支點(diǎn)間距0.6m,需計(jì)算存梁臺(tái)座抗彎承載力、抗剪切承載力、局部混凝土承壓能力。5.2.2建模計(jì)算1結(jié)構(gòu)建模采用MIDAS有限軟件建立單元模型,各構(gòu)件均已實(shí)際截面模擬。2邊界條件預(yù)制管樁底固結(jié),預(yù)制管樁與獨(dú)立基礎(chǔ)間固結(jié)。3荷載施加存放荷載簡(jiǎn)化為點(diǎn)荷載,施加在基礎(chǔ)頂面相應(yīng)位置。基礎(chǔ)自重荷載在澆筑過程中由低級(jí)承擔(dān),模型中不考慮。4整體模型整體模型如下：5.2.3荷載計(jì)算預(yù)制梁共計(jì)4個(gè)存放點(diǎn),單個(gè)支點(diǎn)荷載：F=0.25×2G=837.2kN其中：2G=3348.8kN雙層存量最大自重5.2.4正截面配筋計(jì)算5.2.5頂面配筋計(jì)算1彎矩：2>計(jì)算配筋面積：AS=αfcbx/fy=0.0mm2其中：a=1混凝土強(qiáng)度等級(jí)系數(shù)fc=10.9MPaC30混凝土抗壓強(qiáng)度容許值b=1000mm受壓區(qū)截面寬度fy=260MPaHRB400鋼筋抗拉強(qiáng)度容許值x=h0-<h02-2M/αfcb>0.5=0.0mm受壓區(qū)高度h0=620mm截面有效高度3實(shí)際配筋面積受力區(qū)實(shí)際配筋4C20,實(shí)際面積：Ass=1256.6mm2>As=0.0mm2滿足要求。5.2.6底面配筋計(jì)算1彎矩：2>計(jì)算配筋面積：AS=αfcbx/fy=1759.8mm2其中：a=1混凝土強(qiáng)度等級(jí)系數(shù)fc=10.9MPaC30混凝土抗壓強(qiáng)度容許值b=1000mm受壓區(qū)截面寬度fy=260MPaHRB400鋼筋抗拉強(qiáng)度容許值x=h0-<h02-2M/αfcb>0.5=0.0mm受壓區(qū)高度h0=570mm截面有效高度3實(shí)際配筋面積受力區(qū)實(shí)際配筋6C20,實(shí)際面積：Ass=1885mm2>As=1759.8mm2滿足要求4配筋率ρ=ASS/bh0=0.0033＞Pmin=0.00155.2.7抗剪力計(jì)算抗剪承載力：V=MIN<V1,V2>=864.6kN＞As=837.5kN滿足要求V1=0.25βhfcbh0=1553.3kNV2=0.7ftbh0+fyvASVh0/S=864.6kN其中：βh=1截面高度系數(shù)fyv=260MPaHRB400鋼筋抗拉強(qiáng)度容許值A(chǔ)SV=266mm2箍筋截面面積〔2C12箍筋d=16箍筋直徑n=2同一截面箍筋的根數(shù)S=140mm箍筋間距ft=1.1MPaC30混凝土抗拉強(qiáng)度容許值5.3龍門吊基礎(chǔ)計(jì)算5.3.1彎矩圖5.3.2頂面配筋計(jì)算1彎矩：M=567.9kN.m2>計(jì)算配筋面積：AS=αfcbx/fy=4603.7mm2其中：a=1混凝土強(qiáng)度等級(jí)系數(shù)fc=10.9MPaC30混凝土抗壓強(qiáng)度容許值b=1200mm受壓區(qū)截面寬度fy=260MPaHRB400鋼筋抗拉強(qiáng)度容許值x=h0-<h02-2M/αfcb>0.5=91.5mm受壓區(qū)高度h0=520mm截面有效高度3實(shí)際配筋面積受力區(qū)實(shí)際配筋10C25,實(shí)際面積：Ass=14908.7mm2>As=4603.7mm2滿足要求。5.3.3底面配筋計(jì)算1彎矩：M=567.9kN.m2>計(jì)算配筋面積：AS=αfcbx/fy=4127.3mm2其中：a=1混凝土強(qiáng)度等級(jí)系數(shù)fc=10.9MPaC30混凝土抗壓強(qiáng)度容許值b=1200mm受壓區(qū)截面寬度fy=260MPaHRB400鋼筋抗拉強(qiáng)度容許值x=h0-<h02-2M/αfcb>0.5=82mm受壓區(qū)高度h0=570mm截面有效高度3實(shí)際配筋面積受力區(qū)實(shí)際配筋9C25,實(shí)際面積：Ass=4417.9mm2>As=1759.8mm2滿足要求4配筋率ρ=ASS/bh0=0.0065＞Pmin=0.00155.2.7抗剪力計(jì)算抗剪承載力：V=MIN<V1,V2>=648.1kN＞F=487.5kN滿足要求V1=0.25βhfcbh0=1700.4kNV2=0.7ftbh0+fyvASVh0/S=648.1kN其中：βh=1截面高度系數(shù)fyv=260MPaHRB400鋼筋抗拉強(qiáng)度容許值A(chǔ)SV=226mm2箍筋截面面積〔2C12箍筋d=12箍筋直徑n=